Koristeći inovativni molekularni dizajn, tim je razvio novi funkcionalni materijal koji nudi novi put za rješavanje ključnih izazova visoke međufazne otpornosti i niske efikasnosti transporta jona, koji su dugo ometali razvoj čvrstih{0}} baterija. Srodni nalazi istraživanja objavljeni su u prestižnom međunarodnom časopisuNapredni materijali.
Čvrste{0}}litijumske baterije su široko prepoznate kao strateški pravac za skladištenje energije sljedeće{1}}generacije zbog svoje visoke sigurnosti i gustine energije. Međutim, čvrst-čvrsti kontakt između elektrode i elektrolita u konvencionalnim čvrstim-baterijama dovodi do lošeg međufaznog kontakta, što rezultira visokom otpornošću jonskog transporta i niskom efikasnošću-što je glavno usko grlo za komercijalnu primjenu.
Kako bi prevladao ovaj izazov, istraživački tim je usvojio novi pristup koristeći fleksibilnost dizajna polimernih molekula. Oni su genijalno uveli etoksi grupe koje provode jone{1}} i elektrohemijski aktivne kratke sumporne lance na okosnicu polimera. Time je stvoren novi multifunkcionalni materijal koji postižeintegracija interfejsa na molekularnom{0}}nivou. Ovaj materijal ne samo da posjeduje visoku jonsku provodljivost, već može i inteligentno prebaciti svoje ponašanje između transporta jona i elektrohemijskog skladištenja energije na osnovu prozora radnog napona.
Integrirana fleksibilna baterija izrađena od ovog materijala pokazuje izuzetnu mehaničku robusnost, otpornostpreko 20.000 ponovljenih ciklusa savijanjabez degradacije performansi. To ga čini vrlo pogodnim za zahtjevne primjene u fleksibilnoj i nosivoj elektronici, kao što su ekrani koji se mogu namotati i pametna odjeća. Nadalje, kada se koristi kao polimerni elektrolit u kompozitnoj katodi, materijal je uspješno povećao gustoću energije katode na86%, značajno poboljšavajući ukupne performanse baterije.
Ovo istraživanje ne samo da ističe veliki potencijal ovog novog dizajna materijala, već također pruža novu istraživačku paradigmu i solidnu tehničku osnovu za razvoj visokih{0}}performansi, visoke{1}}sigurnosti sljedeće-generacije solidnih-baterija, što označava kritičan korak naprijed za Kinu na polju fleksibilne tehnologije skladištenja energije.
